某监控系统防雷解决方案

某监控系统防雷解决方案一、监控系统介绍1、监控系统的组成：①前端部分，主要由黑白（彩色）摄像机、镜头、云台、防护罩、支架等组成。②传输部分，使用同轴电缆、电线、网络双绞线、光纤等，采取架空、地埋或沿墙敷设方式传输视频、音频或控制信号等。③终端部分，主要由视频分配器、矩阵、硬盘录像机、视频光端机、网络光端机、网络视频服务器、监视器、控制设备等组成。2、监控系统的传输方式：①同轴电缆②光纤③网络线④无线网⑤双绞线3、监控系统防雷的现状①在监控系统的项目标书中有关于防雷的要求,但是缺少具体的实施细节。②在具体的实施中没有足够重识，只是停留在安装避雷针、浪涌保护器的层面；没有真正发挥防雷应有的效果。③监控系统综合雷电防护的理念还未被人们所认识，防雷方法、措施上存在一些误区。4、防雷认识上的误区①雷电是天灾，自认倒霉。②对雷电规律认识不清，防雷存在侥幸心理。③我的设备自身带有防雷功能。④安装了避雷针，做好了接地，设备就安全了。⑤安装了电涌保护器，就等于防雷做好了。二、雷电侵入设备的途径①雷击建筑物②雷击架空导线③空间电磁感应④地电位反击三、雷击的选择性①易遭雷击的地点：1、土壤电阻率较小的地方，如有金属矿床的地区、河岸、地下水出口处、湖沼、低洼地区和地下水位高的地方；2、山坡与稻田接壤处；3、具有不同电阻率土壤的交界地段。②易遭受雷击的建（构）筑物：1、高耸突出的建筑物，如水塔、电视塔、高楼等；2、排出导电尘埃、废气热气柱的厂房、管道等；3、内部有大量金属设备的厂房；4、地下水位高或有金属矿床等地区的建（构）筑物；5、孤立、突出在旷野的建（构）筑物。③同一建（构）筑物易遭受雷击的部位：1、平屋面和坡度≤1/10的屋面，檐角、女儿墙和屋檐；2、坡屋度＞1/10且＜1/2的屋面；屋角、屋脊、檐角和屋檐；3、坡度＞1/2的屋面、屋角、屋脊和檐角；4、建（构）筑物屋面突出部位，如烟囱、管道、广告牌等。四、雷电防护引用标准GB50057-94《建筑物防雷设计规范》（2000版）GB50343-2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50198-94《民用闭路监视电视系统工程技术规范》GB50348-2004《安全防范工程技术规范》GA/T670-2006《安全防范系统雷电浪涌防护技术要求》五、雷电防护的原则①安全可靠：由于建筑物内人员的安全性和设备的重要性，如果雷击对其造成损害，则由此所造成的影响将非常大。依据国际、国内标准和自身丰富的经验，根据中国国情和贵单位的具体情况，对本项目进行安全化的设计和评审，以确保系统的安全可靠。②技术先进：在现有条件下，尽量采用当今国际、国内最先进和成熟的技术和产品，对建筑物、信息系统等起到最好的保护，能够最大限度地适应今后技术和业务发展的变化。③经济合理：根据设计要求和现场实际情况，在确保安全可靠的前提下，对产品材料进行优化组合，力求最优性价比，并不一味追求产品单项指标和档次。④特殊化原则：由于本系统地处雷电高发地区，且所处位置属于易受雷电危害地带，应当充分考虑可能的雷击危害途径选用高通流容量的产品，尽量减少雷击带来的损失。如果业主的设备在项目实施当中有变化，也可以进行相应的方案优化调整，以便于将雷电的危害损失降低至最小。六、综合防雷的各项措施七、监控系统的防雷设计①直击雷防护：1、置于户外的前端设备（如摄像机），应安装在直击雷防护区内。2、高度超过15米高的金属立杆应安装避雷针保护。当前端设备安装杆的接地装置与避雷针安装杆的接地装置不相连时，S≥0.3(Ri+0.1Lx)；当前端设备安装杆的接地装置与避雷针安装杆的接地装置相连时，S≥0.075Lx。（S--两杆间的距离，Ri—引下线的冲击接地电阻，Lx—引下线计算点到地面的长度）②屏蔽：置于户外的前端设备的供电线路、视音频信号线路、控制信号线路等应有金属屏蔽层，并宜穿钢管埋地敷设，钢管应至少两端接地。③合理布线：综合布线系统的设计应符合《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》GB/T50311的规定。不得在建筑物屋顶上敷设电缆，必须敷设时，应穿金属管进行屏蔽并接地。光缆传输系统中，各光端机外壳应接地。光端加强芯、架空光缆接续护套应接地。架空电缆吊线的两端和架空电缆线路中的金属管道应接地。④安全距离：监控中心应尽量远离建筑物独立的防直击雷引下线。若无法远离，应采取适当的屏蔽措施。⑤接地电阻：监控中心的接地电阻不得大于4欧姆；室外的监控点的接地电阻不得大于10欧姆；在高山岩石地区的土壤电阻率大于2000欧·米时，接地电阻不得大于20欧姆。当采用环形接地体，且环形接地体的等效圆半径≥5米时，可不考虑接地电阻。⑥地网的形状：接地引下线至地网中心的距离越短越好。⑦接地形式：接地装置宜优先利用建筑物基础钢筋、金属立杆、地下管网等自然接地体，当达不到要求时宜增加人工接地体。八、摄像机综合防护①屏蔽：线路进摄像机前埋地穿金属管引入；②合理布线：电源线尽量与视频线、控制线分开走；③等电位连接：摄像机应采用等电位连接；④共用接地：电源地、屏蔽管接地、防雷接地、直流工作地等应采用同一接地装置；⑤加装浪涌保护器；⑥加装直击雷防护措施。视频传输系统防雷拓扑图九、监控系统的防雷施工①工程现状1、摄像机安装在室外，环境恶劣。2、监控系统传输方式多样性。3、线路架空敷设，强弱电线路同槽。4、线路走金属立杆外。5、摄像机利用金属立杆基础作为接地装置。②解决方法1、避雷针安装离摄像机远一点，可采用“L”型；SPD安装离摄像机越近越好。2、应根据不同传输方式合理选用SPD。3、架空钢绞线应两端接地，且线路经过SPD后不能与进线绞在一起。4、线路应走金属立杆内。5、若没有其它自然接地装置可用，则应适当增加垂直接地体以利散流。十、常见问题解答1、防雷器接地线直接接避雷针引下线，是否引雷？解答：防雷器接地线直接接避雷针引下线，在等电位措施完善的前提下，电压同时抬高同时降低，就不会引雷。因为防雷器是将设备外接线路与地线连接在一起，而设备外壳是与引下线连接在一起的；所以当引下线电位抬高，线路的电位也会抬高，而电压是不变的。2、安装了防雷器是不是就等于完成了防雷工程？解答：防雷是一个系统工程，它包括外部防雷措施和内部防雷措施。外部防雷措施包括：接闪器、引下线、接地装置以及共用接地系统。内部防雷措施包括：屏蔽（隔离）、等电位连接、合理布线以及安装浪涌保护器(SPD)等。因此安装了防雷器并不等于防雷工程，安装防雷器只是防雷工程的一部分。3、怎么做接地？解答：对于室外摄像机的接地处理，因为所处的环境比较多变和复杂，所以一般采用在立杆周围建设简易地网，或者引入就近的符合要求的地网，或者与就近的其他接地金属相连；距离一般不能超过20米。4、摄像机只做电源，或者只做视频/控制保护，行不行？解答：不行。每一种摄像机至少具有电源/视频信号两部分，带云台控制的摄像机还具有云台控制线路。只做电源，或者只做视频/控制线路保护是不全面的。雷电过电压会从任何未防护的线路串入设备，导致设备损坏。5、摄像机的线路怎么做屏蔽？解答：为了避免线路上发生耦合现象，及线路之间产生互感电流，线路需采用屏蔽线路；同时屏蔽层两端接地。线路布线均采用金属屏蔽线槽架设，并将线槽金属两端做接地处理，金属线槽接头处需做跨接处理。6、室外摄像机什么情况下需要做直击雷防护？解答：室外摄像机如果是安装于建筑物的楼顶角处，或者安装于空旷区域的孤立高杆上，异或曾经遭受过直击雷，则建议需要做直击雷防护。通常安装在城市道路两旁、建筑物屋檐下的摄像机都不需要做直击雷防护。7、什么是等电位连接？摄像机等电位连接怎么做？解答：GB50057-94对等电位连接定义：将分开的装置、诸导电物体等用等电位连接导体或电涌保护器连接起来以减小雷电流在它们之间产生的电位差。就摄像机等电位而言，等电位是指摄像机的金属外壳、机架、金属管、槽、屏蔽线缆外层、设备防静电接地、安全保护接地、浪涌保护器接地（SPD）接地端等均应与等电位连接端子连接。等电位连接的目的：降低设备各部件之间的电位差及统一系统的零电位参考点。8、防雷器是接专门的地线，还是直接接支撑杆？解答：如果支撑杆是非金属物，则防雷器接专门的地线，如果支撑杆是金属体，在地网和杆做了可靠连接的前提下，防雷器接地可以就近接支撑杆。9、怎样最大限度地降低接地成本？解答：首先，应充分利用自然接地体（与大地有可靠接触的建筑基础、管道、金属栅栏等）。其次，当自然接地体达不到要求时，应适当增设人工接地体；人工接地体的分布应合理地避开自然接地体，结合应合理。再次，人工接地体的设计应充分考查当地的地理、地质结构；选择最合理的方法制作地网。10、室外金属立杆摄像机需不需要与立杆绝缘？解答：不需要，且必须进行可靠的等电位连接。当金属立杆遭受直接雷击或泄放雷电流时会在金属立杆周围产生一磁场，这一磁场达到一定强度时会对附近的电子设备放电；而摄像机外壳与金属立杆连接后，不存在电位差；摄像机更安全。十一、其它问题讨论1、接地问题：1）独立接地问题？联合接地？2）浮地问题3）接地电阻、接地引线长度/线径、地网结构2、选型问题：1）电源防雷产品选型问题：A、选较低Uc的电源防雷产品容易产生误触发，误触发的电源防雷产品会对地产生工频短路而损坏设备。B、选择太大Up的电源防雷产品不能有效的保护设备。C、选择太低In(Iimp)的电源防雷产品不能有效保护设备，同时防雷产品的使用寿命会比较短。2）信号防雷产品选型问题：A、选择较低Uc的电源防雷产品容易产生误触发，误触发的电源防雷产品会对地产生工频短路。B、选择太大Up的电源防雷产品不能有效的保护设备。C、选择太低的In(Iimp)的电源防雷产品不能有效保护设备，同时使用寿命会比较短。D、选择太低的负载电流的信号防雷产品会烧毁防雷产品。3、安装问题：1）信号防雷产品安装须注意接线方向，被保护设备须连接在防雷产品的输出端。2）电源防雷产品前须串接熔断器或断路器参数选择须小于主电路保护装置的参数。3）防雷产品与被保护设备安装距离越短越好。4、干扰问题：1）共模干扰，选择带抗干扰的防雷产品可以解决。2）差模干扰，线路采